Гхз: шта је и шта је гигахерц у рачунању

Ако улазите у свет рачунара и гледате процесоре за куповину, више пута ћете читати ГХз или Гигахертз или Гигахертзио. Све је то потпуно исто, и не, то није зачин за храну, то је мера која се користи често у рачунању и инжењерингу.

Садржај индекс

Дакле, најмање што у овом тренутку можемо учинити је објаснити шта та мера мери и зашто се данас толико користи. Можда ће вам након овога бити јасније око многих ствари са којима се свакодневно сусрећете у свету електронике.

Шта је ГХз или Гигахертз

ГХз је скраћеница за мерење које се у шпанском назива електроником која се назива гигахерц, мада је можемо наћи и као гигахерц. И заправо није базна мјера, већ је то вишеструки Херц, конкретно говоримо о 10, 9 милиона Херца.

Дакле, оно што ћемо морати дефинисати је Хертз, базно мјерење и одакле потичу Килохерц (кХз), Мегахертз (Мхз) и Гигахертз (ГХз). Па, ову меру је измислио Хеинрицх Рудолф Хертз, од чијег презимена и долази име мере. Био је немачки физичар који је открио како се електромагнетни таласи шире у свемиру. Дакле, заиста ово мерење долази из света таласа, а не чисто из рачунања.

Хертз представља један циклус у секунди, у ствари до 1970. Хертз се није звао циклусима. У случају да не знате, циклус је једноставно понављање догађаја у јединици времена, што ће у овом случају бити кретање таласа. Тада Хертз мери колико пута се талас понавља у времену, што може бити звучно или електромагнетно. Али ово се такође може проширити на вибрације чврсте супстанце или на морске таласе.

Ако покушамо да разнесемо папир паралелно са његовом површином, приметићемо да почиње таласно понављати образац толико често, у секунди или хиљадама секунде ако јако дувамо. Исто се дешава и са таласима, а на овој величини то називамо фреквенцијом (ф) и то је обрнута тачка, која се мери у јасним секундама. Ако све то саберемо, можемо Хертз дефинисати као фреквенцију осцилације честице (таласа, папира, воде) у периоду осигурања.

Овде можемо видети облик таласа и како се понавља у одређеном периоду. У првом имамо мерење од 1 Хз, јер је у једној секунди претрпео само једну осцилацију. А на другој слици је за једну секунду осцилирао 5 комплетних времена. Замислите онда колико би било 5 ГХз.

Име	Симбол	Вредност (Хз)
Мицрохертз	µХз	0.000001
Миллихертз	мХз	0, 001
…	…	…
Хертз	Хз	1
Децахертз	даХз	10
Хецтоертиум	хХз	100
Килохерц	кХз	1.000
Мегахертз	МХз	1.000.000
Гигахертз	ГХз	1.000.000.000
…	…	…

ГХз у рачунању

Сада када заиста знамо шта је Хертз и одакле долази, време је да га применимо на рачунарство.

Хертз мери фреквенцију електронског чипа, за нас је најпознатији процесор. Дакле, преношење дефиниције на њу, Хертз је број операција које процесор може обавити у периоду од једне секунде. Овако се мери брзина процесора.

Процесор рачунара (и других електронских компоненти) је уређај који је одговоран за обављање одређених операција које се шаљу из главне меморије у облику упутстава која генеришу програми. Затим се сваки програм дели на задатке или процесе, а заузврат, на упутства, која ће један по један извршавати процесор.

Што више процесора има херц, то више операција или упутстава може да изведе у секунди. Обично ову фреквенцију можемо назвати и „ брзина такта “, пошто је цео систем синхронизован са сатним сигналом, тако да сваки циклус траје исто време и пренос информација је савршен.

Процесор разуме само електричне сигнале

Као што ћете схватити, електронска компонента разуме само напоне и ампере, сигнал / без сигнала, тако да сва упутства морају бити преведена у нуле и оне. Тренутно су процесори способни да раде истовремено са низовима до 64 нула и оним, који се називају битови, и представља присуство или одсуство напонског сигнала.

Процесор прима само низ сигнала које је способан да протумачи својом структуром унутрашњих логичких капија, које су заузврат састављене од транзистора који су одговорни за пролазак или не пролазак електричних сигнала. На овај начин могуће је дати људском бићу „разумљиво значење“, у облику математичких и логичких операција: сабирање, одузимање, множење, дељење, АМД, ИЛИ, НЕ, НОР, КСОР. Све ове и још неке су операције које ЦПУ ради и које на нашем рачунару видимо у облику игара, програма, слика итд. Знатижељно, зар не?

Еволуција ГХз

Увек нисмо имали Гигахертз у супи, у ствари, пре готово 50 година, инжењери су само сањали да икада на овај начин именују фреквенцију својих процесора.

Ни почетак није био лош, први микропроцесор имплементиран на једном чипу био је Интел 4004, мали жохар изумљен 1970. године који је револуционирао тржиште након оних огромних рачунара са вакуумским вентилима који нису имали ни РГБ осветљење. Тачно, било је времена када РГБ није постојао, замислите. Чињеница је да је овај чип способан да обрађује 4-битне струне на фреквенцији 740 КХз, успут и није лоше.

Осам година касније, и након неколико модела, стигао је Интел 8086, процесор од не мање од 16 бита који је радио од 5 до 10 МХз, и још увек је имао облик жохара. Био је то први процесор који је имплементирао к86 архитектуру, коју тренутно имамо на процесорима, невероватно. Али ова архитектура је била тако добра у руковању са упутствима да је била пре и после у рачунању. Било је и других попут ИБМ-овог Повер9 за сервере, али несумњиво 100% личних рачунара и даље користи к86.

Али био је ДЕЦ Алпха процесор први чип са РИСЦ упутствима који је 1992. достигао баријеру од 1 ГХз, затим АМД је стигао са Атхлоном 1999. године и исте године Пентиум ИИИс је достигао ове фреквенције.

ЦПИ процесора

У тренутној ери имамо процесоре који могу достићи брзину до 5 ГХз (5.000.000.000 операција у секунди) и на њима надопуњују не само једно, већ и до 32 језгре на једном чипу. Свако језгро је у стању да изведе још више операција по циклусу, тако да се капацитет повећава.

Број операција по циклусу се такође назива ЦПИ (да се не меша са индексом потрошачких цена). ИПЦ је показатељ перформанси процесора, тренутно је врло модерно мерити ИПЦ процесора, јер то одређује колико је процесор добар.

Допустите ми да објасним, два основна елемента ЦПУ-а су језгре и њихова учесталост, али понекад имати више језгара не значи и више ИПЦ-а, па је могуће да је 6- језгрени ЦПУ мање моћан од 4-језгреног ЦПУ-а.

Упуте програма подељене су у нити или фазе и уносе се у процесор тако да се, у идеалном случају, у сваком циклусу такта извршава комплетна инструкција, то би било ИПЦ = 1. На овај начин би у сваком циклусу долазило и одлазило комплетно упутство. Али није све тако идеално, јер упутства у великој мери зависе од начина на који је програм изграђен и врсте операција које треба извести. Додавање није исто што и множење, нити је исто ако програм има више нити само један.

Постоје програми за мерење ИПЦ процесора у што је могуће сличнијим условима. Ови програми добијају просечну ИПЦ вредност израчунавањем времена које је потребно да процесор покрене програм. Оваква серија:

Закључак и још занимљивих веза

Заиста је врло занимљива тема, ова о Хертзу и како се мери брзина процесора. То заиста даје много тема за разговор, али не можемо направити чланак попут романа.

Барем се надамо да су значење Хертза, фреквенција, циклуси у секунди и ЦПИ добро објасњени. Сада вам остављамо неколико занимљивих водича везаних за тему.

Ако имате било каква питања у вези са темом или желите нешто да истакнете, оставите нам коментар у пољу.